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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN ESTUDIO DE LA ENFERMEDAD DE GLASSER CAUSADA POR Haemophilus parasuis EN MEXICO CON LA TECNICA ERIC-PCR COMO METODO DE DIAGNOSTICO. T E s I s QUE PARA OBTENER EL TITULO DE QUIMICO FARMACEUTICO BIOLOGO p R E s E N T A VLADIMIR MONTELONGO HERRERA ASESORES: DR. SUSANA E. MENDOZA ELVIRA DR. ABEL CIPRIAN CARRASCO DR. CARLOS PIJOAN AGUADE CUAUTITLAN, IZCALLI, ESTADO DE MEXICO 2005 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN UNIDAD DE LA ADMINISTRACION ESCOLAR DEPARTAMENTO DE EXAMEN ES PROFESIONALES DR. JUAN ANTONIO MONTARAZ CRESPO DIRECTOR DE LA FES CUAUTITLAN PRESENTE ATN: Q. Ma. del Calmen García Mijares Jefe del Departamento de Exámenes Profesionales de la FES Cuautitlán Con base en el arto 28 del Reglamento General de Exámenes. nos permitimos comunicar a usted que revisamos la TESIS: Estudio de la enfermedad de Glasser caUSAda por HaemopbiJpS paraspis en MFxi-o cap la t'cpica ERIC-PCR como método de Diagnóstico. que presenta el pasante: Vladimir Montelon:.:.g~o=--H=-e=-r=-r:.:.e=-r.::a _______ --,-,-__ con número de cuenta: 9 5 o 7 3 3 5 _ 4 para obtener el título de : Químico Farmacéutico Biólogo Considerando que dicho trabajo reúne los requisitos necesarios para ser discutido en el EXAMEN PROFESIONAL correspondiente. otorgamos nuestro VOTO APROBATORIO. ATENTAMENTE "POR MI RAZA HABLARA EL ESPIRITU" Cuautitlán Izcalli. Méx. a ~ de __ -"'M.a.a.L.r.:.<.z.l.Jo'--____ de _~2....,Q,,-,Q,,-,5,,-· __ PRESIDENTE QFI. Andrea A. Becerril Osnaya_~~~~;;~~~~~~ VOCAL MVZ. Gerardo Cruz Jiménez SECRETARIO Dra. Susana E . Mendoza Elvira · PRIMER SUPLENTE QF'B . Gabriela Escalante Reynoso SEGUNDO SUPLENTE QFB . Ladi s l ao Palomar Moral es Agradecimientos AgradecimienJos: A Dios. A mi Universidad Nacional Autónoma de México. A la Dra. Susana por todas sus enseñanzas, pero sobre lodo por su amistad Al Dr. Abel por compartir conmigo sus conocimientos. A todos los profesores miembros del jurado por sus valiosas aportaciones y consejos para el mejoramiento de este trabajo. Al profesor David y señor Gabino por la ayuda técnica brindada. A las QFB's OIga [rigoyen, Ruth e. Delgado, Magali Gamboa, Rocío Juárez y Carmen Mondragón. A todos mis amigos de la FES-e. Lidia T., Edith, Erika, Tuti, Agustinflas, ChayilO, Chío, Pepo, Najar, [sra, Cheque, Lizeth, Chucho, Jebús, Lalo, Cesarea, JeTl)', Yesenia, Maqueda, Liliana, Raquel, Alex, Yuritzi, Charly, Gaddiel, Argel, Tania, Alejandra, Ceci, Aurora, Lorena, David, Yuriria. Dedicatorias Dedicatorias: A mis padres Eleazar y Cruzita, los amo y gracias a su cariño y paciencia he podido /legar hasta aquí, todo se los debo a ustedes. A mis hermanos Eleazar y Raquel por todo su apoyo y comprensión. A mis abuelos Juan. Mari y Lola. A mis compadres Dr. Luis Enrique y Dr. Rubén, su amistad durante casi veinte años ha sido muy valiosa. Este trabajo fue realizado en el laboratorio de Virología y Microbiología, Coordinadón General de Estudios de Posgrado. Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán, Campo 1. UNAM. Índice ÍNDICE. RESUMEN w 1. INTROOUCOÓN. 1.1 Importancia de las enfermedades respiratorias. 1 1.1.1 Complejo respiratorio pordno. 1 1.2 Enfermedad de GJasser. 4 1.2.1 Etiología. 4 1.2.2 DistrIbución. 6 1.2.3 Epidemiología. 6 1.2.4 Patogenicidad. 8 1.2.5 Cuadro dínico. 11 1.2.6 Diagnóstico. 13 1.2.7 Tratamiento. 16 1.2.8 Prevención Y control. 18 1.3 El estudio de la PCR Y las enfermedades respiratorias. 20 1.3.1 Secuencias ERIC. 22 1.3.2 Secuencias ARN 16s. 24 1.4 Justificación e hipótesis. 1.4.1 JustIflcación. 25 1.4.2 Hipótesis. 26 2. OBJETIVOS. 2.1 Objetivo general. 27 2.2 Objetivo particulares. 27 3. MATERIAL Y MÉTODOS. 3.1 Obtención de una cepa de H8emOphiIus parasuis. 28 3.2 Estandarización de la extracción de ADN de Haernophilus parasuis por el métxxlo fenoI-doroformo. 28 3.3 Estandarización de la técnica ERIC-PCR. 29 3.4 Obtención de cepas de Streptococcus suis, Pasteurella multocida, BordeteIIa bronchiseptica Y ActInobaciIIus pleuropneumoniae serotipo 2. 31 3.4.1 Exb'accIón de ADN de cepas bacterianas. 31 3.5 Prueba de especifiddad. 32 3.6 Muestreo. 3.6.1 Muestreo en pulmones. 32 3.6.2 Muestreo en líquido cefalorraquídeo. 33 3.6.3 Muestreo en cometes nasales. 34 3.7 Prueba de ERIC-PCR.coó las muestras obtenidas. 35 3.8 Estandarización ~1it PCR con los iniciadores Hps-R Y Hps-F. 36 3.9 Detección de 'HaemophiIus pataSUíscon oIigonucIeótido Hps. 37 4. RESULTADOS. 38 5. DISCUSIÓN. 51 6. CONCLUSIONES. 56 7. REFERENaAS. 57 Índice de tablas y figuras ÍNDICE DE TABLAS Y FIGURAS. Tabla 1. Bacterias involucradas en procesos respiratorios. 2 Tabla 2. Agentes tradicionales y actuales. 3 Tabla 3. Reacdones bioquímicas diferendales bacterias NAD-dependientes aisladas de cerdos. 14 Tabla 4. Porcentaje de resistenda de H. parasuisa diferentes antirnicrobianos. 17 Tabla 5. Secuencias ERIC. 23 Tabla 6. Oligonudeótidos empleados. 29 Tabla 7. Oligonucleótidos Hps. 36 Tabla 8. Aislamientos de Haemophilus parasuisde pulmones de cerdo. 42 Tabla 9. Aislamientos de Haemophilus parasuisde Líquido cefalorraquídeo. 43 Tabla 10. Aislamiento de Haemophilus parasuisde muestras de cornetes nasales de cerdos. 44 Figura 1. Morfología de Haemophilus parasuis. 5 Figura 2. Enfermedad de Glasser: forma respiratoria. 12 Figura 3. Muestreo en pulmón. 33 Figura 4. Muestreo en líqUido cefalorraquídeo. 33 Figura 5. Muestreo en cornetes nasales de cerdo. 34 Figura 6. Estandarización de la técnica ERIC-PCR. 38 Figura 7. Prueba de especificidad de la técnica ERIC-PCR. 39 Figura 8. Prueba de especificidad de los oIigonucleótidos Hps. 40 Figura 9. Aislamiento de Haemophilus parasuis. 41 Figura 10. Perfiles de fragmentos de AON amplificados con ERIC-PCR de muestras de pulmón. 45 Figura 11. Fragmentos de AON amplificados con oligonucleótidos Hps-R y Hps-F de muestras de pulmón. 46 Figura 12. Fragmentos de AON amplificados con oIigonucleótidos Hps-R y Hps-F de muestras de líquido cefalorraquídeo. 47 Figura 13. Perfiles de fragmentos de ADN amplificados con ERIC-PCR de muestras de líquido cefalorraquídeo. 48 Figura 14. Fragmentos de ADN amplificados con oIigonuc1eótidos Hps-R Y Hps-F de muestras de cometes nasales. 49 Figura 15. Perfiles de fragmentos de ADN amplificados con ERIC-PCR de muestras de cornetes nasales. SO 11 Lista de abreviaturas USTA DE ABREVIATURAS. ADN - Ácido desoxirribonucleico. ARN - Ácido ribonudeico. BHI - Infusión cerebro corazón. CA - Conversión alimenticia. CF - Fijadón de complemento. dNTP- Deoxinucleótido trifosfato EUSA - Enzimoinmunoensayo. ERlC - Consenso Enterobacterial Repetitivo Intergénico. ERlC-PCR - Reacdón en cadena de la poIimerasa de secuendas Consenso Enterobacterial Repetitivo Intergénico. GDP - Gananda Diaria de peso. Hps - Haemophilus parasuis. Hps-R - Antisentido (oligonucleótido) de Hps. Hps-F - Sentido (oligonucleótido) de Hps. IHA - Hemaglutinación Indirecta. IHC - Inmunohistoquímica. LCR - üquido cefalorraquídeo; LOS - Upooligosacáridos. MEW - Destete precoz medicado. mg - Miligramos mL - Mililitros mM-Milimolar NAD -DinucJéotido Nicotinamida Adenina. OSCPH - Hibridación en placa de captura de oligonucleótidos específiCOS. PAGE - Electroforesis en gel de poliacrilamida pb - pares de bases. PBS - Amortiguador salino de fosfatos. PCR - Reacdón en cadena de la poIimerasa. PPLO - Organismosv semejantes a pleuropneumoniae. PRRS - Síndrome Reproductivo y Respiratorio del cerdo. REP - Secuencias repetitivas palindrómicas extragénicas. Rep-PCR - Reacción en cadena de la polimerasa de Secuendas repetitivas palindrómicas extragénicas. rpm - Revoluciones por minuto. SEW - Destete precoz. SPF - Libre de patógenos específicos. tbp- Proteína unida a la caja TATA. UFC - Unidades formadoras de colonias. J.I9 - Microgramos. "L -Microlitros. "M - Micromolar. V - Volts. 111 ________________________ -!!R.esumen RESUMEN. la enfermedad de Glasser, es producida por la bacteria Haemophilus parasuis. Esta enfermedad esta contemplada como una afección esporádica, asociada a situaciones Pos-éstres principalmente en cerdos en la etapa de destete. Sin embargo, en granjas con elevado grado de sanidad la enfermedad puede producir una elevada morbilidad y mortalidad en todas las etapas de producdón. El agente etiológico de la enfermedad fue descrito por primera vez por Glasser en 1910, como un bastón pequeño gram negativo. Una de sus principales características es su requerimiento de factor V (NAO) para su crecimiento. El cerdo es el único hospedero de este agente patógeno. la infección por Haemophilus parasuis es particularmente problemática sobre el aparato respiratorio. Actualmente se tienen identificados 15 serotipos, de los cuales el 4 Y 5 son los más prevalentes en los aislamientos en casos de campo alrededor del mundo. El sitio inicial de colonización parece ser el tracto respiratorio alto de los cerdos, preferentemente la mucosa nasal, aunque puede ser aislado también del área tonsilar y de otros sitos respiratorios. En el cuadro dínico se describen 4 formas: la enfermedad de Glasser o poIiserositis fibrinosa, la septicemia, la miositis aguda y la enfermedad respiratoria. El diagnóstico se basa en los signos dínicos en presenda y ausencia de lesiones en la necropsia, y en el cultivo bacteriológico. Actualmente existen tres pruebas de PCR para el diagnóstico de Haemophilus parasuis. la primera radica en las peculiaridades observadas en los genes tbp de las cepas. la segunda prueba es la ERIC-PCR que está basada en la amplificación de secuencias de consenso enterobacterial repetitivo intergénico y la tercera prueba de PCR con la cual se amplifica un fragmento de 821pb de la región que codifica para el ARN 16s. IV Resumen Se ha mostrado que la ERIC-PCR es eficaz para clasificar diferentes especies bacterianas y para discernir entre las cepas de una misma especie, mientras que la prueba de PCR que amplifica un fragmento de 821pb detecta al Haemophilus parasuis de muestras clínicas y define la prevalenda de las infecdones. En el estudio estas dos pruebas fueron estandarizadas en el laboratorio como método de diagnóstico de Haemophilus parasuis con el objetivo de evaluar la ERIC-PCR para el posterior estudio de la enfermedad de Gliisser. El estudio se llevó a cabo con cepas de Haemophilus parasuis aisladas de muestras obtenidas de pulmón, cometes nasales y líquido cefalorraquídeo de diferentes cerdos en granjas de México. Con la ERIC-PCR utilizando los oligonucleótidos ERICIR y ERIC2 se obtuvieron diversos patrones de huellas genómicas, en tanto que con los oligonucleótidos Hps se amplificaron fragmentos de 821pb. La prueba de PCR con oligonudeótidos Hps detecto de manera espeáfica a la bacteria Haemophilus parasuis incluso con muestras contaminadas. La técnica de ERIC- PCR nos permitió diferendar entre las cepas aisladas de una misma granja, esto es importante ya que con esto se podrá realizar posteriormente estudios sobre la epidemiología en granjas de todo el país. y IntrodlJlXlón 1. INTRODUCCIÓN. 1.1 Importancia de las enfermedades respiratorias. las enfermedades respiratorias son junto con las enfermedades entéricas, un fenómeno que afecta al sector porcino acarreando graves consecuendas económicas. Se sabe que las enfermedades respiratorias son las más comunes y costosas en cerdos desde el inicio a la finalizadón (Ttelen,1995). El conodmiento de los procesos patológicos que afectan la función respiratoria de los pordnos se ha incrementado notablemente, y los efectos de las enfermedades respiratorias en la redituabilidad de las empresas pordnas son bien conocidas. Por esta razón los esfuerzos van encaminados a controlar las enfermedades. Existen sistemas de manejo y producción que se han desarrollado y puesto en práctica con el objetivo principal de evitar el efecto negativo de cualquier infecdón en una pobladón (Iglesias y Trujano, 2000). Las enfermedades respiratorias se observan en forma de neumonía y pleuritis. La amplia gama de agentes bacterianos y virales que causan estas enfermedades pueden actuar como microorganismos primarios o como agentes secundarios; sin embargo, algunos de estos agentes etiológicos son de gran importancia por sí mismos debido a su prevalenda, impacto económico o implicación en programas de erradicadón nadonal (Tteten, 1995). 1.1.1 Complejo respiratorio porcino. El cerdo con excepción de las aves, es la única especie que ha sido objeto de transformaaones biológicas, resultado de los avances en la ingeniería genética yen la mediana veterinaria (Oprián y Mendoza, 2001a). Introducción La clave del éxito de la porcicultura moderna radica en aumentar los índices de ganancia diaria de peso (GOP) y aumentar la conversión alimenticia (CA). Estos parámetros se afectan seriamente por las enfennedades crónicas espedalmente las neumónicas. En este aspecto las neumonías juegan un papel Importante, debido al tipo de explotación intensiva al que es sometido el ganado pordno (Oprián y Mendoza, 2001a). El ComplejO respiratorio del cerdo es un proceso dinámico que involucra una variedad de agentes. Algunos como el Actinobacillus pleuropneumoniae, Mycoplasma hypneumoniae o el virus de Aujeszky, son primarios. Otros como Haemophilus Parasuis, Pasteurella multrxida, Bordetella bronchiseptica o Streptococcus suis son secundarios y requieren un evento inmunosupresor previo. La mejor manera de controlar y prevenir el ComplejO respiratorio, es el manejo controlado de la granja con fundamentos de bioseguridad y en segundo lugar, mejorar el estatus sanitario de la población mediante el uso de productos biológicos espeáficos contra los microorganismos involucrados en cada granja (Estrada, 1997). Tabla ·1. Bacterias involucradas en procesos respiratorios. Patógenos primarios. Mycoplasma hyopneumoniae Actinobacillus pleuropneumoniae Patógenos secundarios. Haemophilus parasuis Pasteure/Ia multocida BorrIeteIIa bronchiseptjca St:reptocoa:us suis Mycoplasma hyom/nis Actinomyces pyogenes 2 IntrrxJucdón Últimamente la evidenda indica que en los procesos respiratorios de los cerdos hay participación de microorganismos que hace algunos años no aparecian en la lista; por ejemplo: Haemophilus parasuis (Iglesias y Trujano, 2000). Esto quiere decir que con los controles actuales en la producáón, algunas enfermedades están perdiendo protagonismo. En la siguiente tabla se muestran los microorganismos tradicionales y los microorganismos actuales. Tabla 2. Agentes tradionales y actuales. Agentes tradicionales Agentes actuales Mycoplasma hyopneumoniae Actinobacillus p!europneumoniae VPRRS Virus de la influenza porcina Pasteurella multocida 80rdetella bronchiseptica Adenovlrus Tomado y adaptado de Torres, 2004. Haemophilus parasuis Streptococcus suis Sf:ilphylococrus hyicus Actinobacillus suis Brachyspira pilosicoli VPRRS Circovirus porcino. 3 Introdua:Jón 1.2 Enfennedadde Gliisser. Definición. La enfermedad de Glasser o poliserositis infecdosa porcina, es una enfennedad que a lo largo de las décadas se le ha contemplado como una afección esporádica, asociada a situaciones pos-estrés, la cual afecta prindpalmente a cerdos de 2 semanas a 4 meses de edad en el caso de cerdos convendonales, pero en granjas con un elevado grado de sanidad (SPF) o en las que se maneja el destete precoz o destete precoz medicado (SEW, MEW) la enfermedad se puede convertir en una afección explosiva, produdendo una elevada morbilidad y mortalidad en todas las etapas de producdón dentro de la granja. En donde puede causar poliserisitis, poliartritis, miositis, septicemia, meningitis y muerte (Oprián y Mendoza, 2001b). 1.2.1 Etiología. Haemophilus parasuls fue descrito por Glasser, en 1910, como un bastón pequeño gram negativo, sin embargo esta bacteria a lo largo de los años ha recibido diversas denominadones. Leche en 1960 la clasifico inidalmente como Haemophilus suis y como Haemophilus influenza suis. Al observar su independencia del factor X de coaguladón de la sangre (hemina u otras porfirinas) se le cambió el nombre a Haemophilus parasuis (Kilian, 1976). Aún no se sabe exactamente la posidón taxonómica dentro de la familia pasteurellaceae debido a la falta de homología a nivel de AON con otras bacterias del género Haemophilus (Morozumi y Nicolet, 1986). La caracterización bioquímica primaria del agente etiológico de la enfermedad de Glasser sugería era muy similar a Haemophilus suis, el cual requiere tanto el factor X como el factor V (Nicotinamida adenina dinucleótido) para su credmiento. Sin embargo, más tarde se demostró Haemophilus parasuis 4 Introducd6n requiere para crecer solamente el factor V (NAO). Una nueva especie, Haemophilus parasuis, fue propuesta, usando el prefijo "para" por no requerir del factor X para su credmiento (Oliveira y Píjoan, 2003). Microscópicamente, Haemophllus parasuis es un pequeño bacilo o cocobacilo pleomórfico. Se agrupa solo, en pares e ¡nctuso en cadenas fflamentosas, de longitud variable, desde 1 a 7 tJm de largo y 0,2 a 2 tJm de ancho, gram negativo, que manifiestan la presenda de cápsula en cultivos In vltro. La dependencia del factor V se resuelve mediante la adición directa de NAO (O,025%) a los medios de cultivo, en formulaciones que incorporan sangre calentada (ágar chocolate) o mediante el satelltismo alrededor de colonias de Staphylococcus aureus o S. epidermidis. Al cabo de 24-48 horas a 37°C, en atmósfera aerobia o mejor en microaerofilia (en aislamientos primarios, fundamentalmente), dan lugar a colonias pequeñas, de 12 tJm de diámetro, traslúddas y no hemolíticas (en ágar con 5% de sangre de caballo) (Ferrl et al, 2000). Poseen actividad catalasa, oxidasa y reducen los nitratos a nitritos. Carecen, sin embargo, de actividad ureasa; no producen indol ni descarboxilan la omltina, IIslna y arginina. Producen áddo de la glucosa1 manosa, maltosa y sacarosa, pero son negativos sobre la xilosa, lactosa, manitol, ramnosa y arabinosa (ferrl et al., 2000). Figura 1. Morfología de Haemophi/us ~r6Suis. Microscopio óptico (100x). Tomada de Feni et al., 2000. 5 lntroducrión 1.2.2 Distribución. Debido que a lo largo de la historia se ha conceptualizado al Haemophilus parasuis como un microorganismo que actúa en forma secundaria y debido a su naturaleza heterogénica y a la dificultad para manejar las muestras clínicas y lograr el prirnoaislamiento, no se sabe a áenáa áerta si es un microorganismo ubicuo o no. Gracias a los estudios realizados para diferenciar los serotipos existentes se sabe esta distribuido en E.U.A., Alemania, canadá, Australia y Brasil (Qprián y Mendoza, 2001b). En México también se ha aislado el Haemophilus parasuis pero se han realizado hasta el momento muy pocos estudios, solo se puede ena>ntrar una sola referencia en cuanto a serotipificación. Este estudio es el realizado por Herrera et al (2003) con muestras obtenidas de granjas de los estados de Guanajuato, Jalisco, Estado de México, Nvo. León, Oaxaca , Puebla, Veraauz, Sonora y Yucatán. Las muestras en este trabajo fueron cultivadas en MéxicO y se determinó por el tipo de crecimiento que eran de Haemophilus parasuis, posteriormente fueron suspendidas en una solución salina con formalina y se enviaron a la Universidad de Montreal para su serotipificaáón (Herrera et al, 2003). 1.2.3 Epidemiología. El cerdo es el único hospedero de varios agentes patógenos, incluyendo a Haemophilus parasuis. La bacteria se recupera generalmente de las fosas nasales, en ocasiones sin cuadro clínico alguno, hasta el punto de representar una de las espeáes bacterianas más prevalentes en el caso de lechones de una semana de edad, y de los pulmones con neumonía (Moller et al, 1993). 6 ---------- - -- - Introducción la infección por Haemophilus parasuis es particularmente problemática sobre el aparato respiratorio. la presencia de Haemophilus parasuis en las fosas nasales, a las que coloniza, no implica la existenda de un proceso morboso y, por lo general, tiene lugar en animales protegidos inmunitariamente. En el caso del pulmón se comporta, habitualmente, como un invasor secundario, oportunista, que produce enfermedad asociado con otros agentes bacterianos (Actinobadllus pleuropneumoniae, Mycoplasma hyopneumoniae, M. hyorhinis) o víricos (virus de la enfermedad de Aujeszky, virus del PRRS, virus influenza, coronavirus porcinos, etc.) o coinddiendo con una falta de inmunidad protectora específica, lo que da lugar a lesiones pulmonares que recuerdan las de la neumonía enzoótica. Ocasionalmente se ha podido demostrar su condidón de agente etiológico respiratorio primario, especialmente en casos de bronconeumonía fibrinosupurativa. En cualquier caso, parece daro que el tracto respiratorio actúa como puerta de entrada del microorganismo, y que en ocasiones se produce la infecdón sistemática generalizada y, por tanto, la enfermedad clínica. (Ferri et al, 2000). la mayoría de los estudios epidemiológicos sobre Haemophilus parasuis están basados en la infonnación que nos da la serotipificaáón. De los 15 serotipos identificados (Kielstein and Rapp~abrielson, 1992), los serotipos 4 y 5 fueron los más prevalentes en aislamientos de casos de campo en Japón (Morickoshi et a~ 1990), Alemania (Kielstein and Rapp~abrielson, 1992), Estados Unidos (Rapp- Gabrielson and Gabrielson, 1992) y España (Rubies et al., 1999). Los aislamientos australianos han sido prindpalmente serotipos 5 y 13 (Raftee and Blackall, 2000). En México, de un total de 20 aislamientos, los serotipos encontrados y el porcentaje de los mismos indican el serotipo con mayor prevalenda es el serotipo 4 que fue aislado en 13 muestras dando un porcentaje de 60%, el segundo porcentaje más alto fue el del serotipo 12 en 4 muestras y un porcentaje de 20%, 7 Introducción los serotipos 1, serotipo 13 y una muestra no tipificable tienen un porcentaje del 5% cada uno (Herrera et al, 2003). 1.2.4 Patogeniddad. El sitio inicial de colonización por Haemophilus parasuis en el tracto respiratorio alto de cerdos es todavía controversial. El organismo ha sido consistentemente aislado de cavidad nasal y traquea, raramente de pulmones y tonsilas cuando se hace una inoculadón Intranasal de cerdos (Oliveira y Pijoan, 2003). Varios autores sugieren que Haemophilus parasuis puede preferendalmente colonizar la mucosa nasal de cerdos, pero el organismo puede también ser aislado del área tonsilar y de otros sitios respiratorios, como la traquea por ejemplo (Oliveira y Pijoan, 2003). Los datos disponibles sobre la patogénesis del proceso proceden, por lo general, de modelos eXperimentales de infecdón, casi siempre cerdos inoculados intranasalmente con cepas virulentas de Haemophilus parasuis. En estas condidones, a las 12 horasde la inoculadón se aísla el agente de la cavidad nasal y de la tráquea, mientras que a las 36 horas ya se recupera de la sangre. Entre las 36 y 108 horas posteriores se recupera con carácter sistémico (MoIler et al, 1993). Mediante procedimientos inmunohistoquímicos y por miaoscopia electrónica se ha comprobado la colonización precoz de la pordón media y caudal de la cavidad nasal y de la tráquea, que se asocia con rinitis purulenta, pérdida de alios y dilatación de las células de la mucosa nasal y traqueal. Haemophilus parasuis coloniza preferentemente la cavidad nasal y la tráquea, pero no las tonsilas (al contrario que A. pleuropneumoniae), lo que se reladona con la capacidad para aislar este microorganismo de las fosas nasales pero no de las tonsilas o de los 8 Introducción pulmones sanos, a partir de las muestras de cerdos en el matadero (Moller et al., 1993). La cápsula, fimbrias y otras proteínas de membrana externa (OMP) han sido asociadas con la colonización del tracto respiratorio alto por varios miembros de la familia Pasteurellaceae, incluyendo el género Haemophilus(Nicolet, 1990). La asociación entre expresión capsular, perfiles de proteínas de membrana externa, y virulencia de Haemophilus parasuis, es controversia!. Se ha reportado la mayoría de las cepas aisladas del tracto respiratorio alto de cerdos sanos son encapsuladas, mientras el aislamiento de cepas de sitios sistémicos fueron predominantemente no encapsuladas. Sin embargo con cepas encapsuladas de Haemophilus parasuis se ha demostrado que el encapsulamiento es cualitativamente reduddo después de realizar pases in vitro (Rapp-Gabrielson et al., 1992). Estudios realizados con perfiles de proteínas de célula-completa sugieren una potendal patógenia de cepas de Haemophilus parasuis con la partidpación de un grupo mayor de proteínas de alrededor de 37 kDa. Estas fueron clasificadas por electroforesis en gel de poliacrilamida como PAGE tipo n, entre tanto los otros aislamientos carentes de estas proteínas fueron dasificados como PAGE tipo 1 (Morozumi y Nicolet, 1986). Se ha examinado la producdón de lipooligosacaridos (LOS) por Haemophilus parasuis, y se encontró que cepas virulentas y no virulentas comparten patrones similares. Haemophilus parasuis produce estructuras pareddas a fimbrias después de pasajes in vi\IYJ, pero el aislamiento común de este organismo de la cavidad nasal de animales aparentemente sanos plantea el cuestionamiento si el dásico concepto de adhesión al sitio de entrada es prerrequisito para la inidación de la invasión (Nicolet 1990). 9 Introducción Los serotipos han sido usados comúnmente como indicadores de virulenda. Inoculaciones intraperitoneales a cerdos SPF con los serotipos 1,5, lO, 12, 13 Y 14 causan muerte o morbilidad en cuatro días, y esas cepas fueron dasificadas como altamente virulentas. Los serotipos 2, 4 Y 15 causan poliserositis, pero no muerte, y fueron dasificados como moderadamente virulentos. Los restantes serotipos (3, 6, 7, 8, 9, 11) no producen signos dínicos y fueron considerados no virulentos (Klelstein y Rapp-Gabrielson,1992; Amano et al, 1994). Un estudio reciente de prevalenda en rebaños de Norte América muestra las cepas potendalmente patógenas, de sitios sistémicos, fueron de serotipos 2,4, S, 12, 13, 14 o no tipificables; los del tracto respiratorio alto de animales sanos son genéticamente homogéneos (diferentes de los aislamientos de sitios sistémicos) predominando el serotipo 3 o no tipificables (Oliveira et al, 2003). Algunos autores creen que alteraciones de la mucosa pueden permitir que Haemophilus parasuis invada y gane el acceso a torrente sanguíneo, pero ni la microscopia electrónica, y prueba de inmunohistoquímica han asociado a la bacteria en áreas de dlia perdida y degeneración celular. Esto sugiere que una toxina soluble de HiJemophilus parasuis pueda estar asociada con el daño celular observado (Oliveira y Pijoan, 2003). Aunque el daño a la mucosa nasal facilita la invasión de H. parasuis, en cualquier caso, se desconocen los factores implicados en la infección sistémica, aunque resulta muy destacable la vlrulenda de algunas cepas, capaces de produdr enfermedad generalizada y muerte en cerdos inoculados intranasalmente con solo 100 UFC. En animales sometidos a estas condidones, la bacteremia resulta evidente en las primeras etapas de la infección (Ferri et al, 2000). 10 Introducción Actualmente se han referido a la detección de una enzima, neuraminidasa (sialidasa), cuya presencia se hace evidente al final de la fase de crecimiento logarítmico, que se asada a las células y que no requiere ca++ para su actividad. Su función en la biología de Haemophílus parasuís podría estar relacionada con la supervivencia intracelular (Lichtensteiger y Vimr., 1997). 1.2.5 Cuadro clínico. En la piara afectada, los signos que se manifiestan incluyen fiebre y apatía, segUidos de inapetenda y anorexia. Los primeros signos son tos, disnea, pérdida de peso, cojeras y enrojecimientos. Pueden apreciarse, igualmente, manifestaciones de dolor al caminar, hinchazón de las articuladones, escalofríos y temblores, así como incoordinadón, danosis, redinadón y, por último, puede sobrevenir la muerte del animal. Existen visibles secuelas de los procesos agudos, tanto en las hembras reproductoras (en forma de abortos y cojeras crónicas) como en los verracos o en los animales en crecimiento, en los que puede ser manifiesta una menor tasa de engorda (Rapp-Gabrielson, 1996). El cuadro dínico depende de la localización de las lesiones inflamatorias. Según esto, se describen cuatro formas clínicas: la enfermedad de GIas5er (propiamente dicha o también llamada poJiserositis fibrinosa), la septicemia (sin lesiones de poliserositis), la miositis aguda (en los músculos maseteros) y la enfermedad respiratoria (Ferri et al, 2000). Las lesiones macroscópicas primarias consisten en la presenda de un exudado serofibrinoso o fibrinopurulento en las superficies mucosas, de forma localizada o en presencia múltiple, incluyendo el peritoneo, el pericardio y la pleura, así como en las superficies articulares, particularmente en el carpo y tarso. La presencia de neumonía no es un suceso habitual, incluso aunque el microorganismo haya sido aislado de los pulmones. Según algunos autores, las diferencias en la capacidad para producir neumonía pueden deberse a las diferencias en el modo de infecdón, a las dosis infectantes y al potendal patógeno 11 Introducción de las cepas implicadas, al menos según se desprende de los datos derivados de infecciones experimentales: por ejemplo, tos serotipos 1, 4 Y 5 no se distinguen por su capacidad para producir neumonía (Amano et aI., 1994). En tos casos septicémicos se observa la presencia de petequias y eqUimosis en el hígado, riñón y meninges, detectándose también altos niveles de endotoxinas en el plasma, así como trombos de fibrina en muchos órganos. La repllcadón subsiguiente del microorganismo en las superficies serosas produce la poliserositis, poliartritis y meningitis que se observan en los casos típicos de campo. Con menor frecuencia, puede observarse un proceso septicémico agudo que incluye cianosis, edema subcutáneo y pulmonar y muerte, todo ello en ausencia de los típicos signos inflamatorios de las mucosas (Amano et al{ 1994). Las meninges son una de las zonas de inflamación más frecuentes de la enfermedad llegando, en ocasiones, a presentarse en el 80% de tos animales enfermos. En los casos muy graves puede apreciarse meningitis¡ opacidad de las membranas del cerebro (reglón ocdpital) y cerebelo. Habitualmente se produce un aumento del líqUido cefalorraquídeo, que presenta un aspecto ~echoso debido a la abundancia de glóbulos blancos. OCasionalmente, se ha descrito meningoencefalitts trombótíca, con depósitos de fibrina en meninges y vasossanguíneos y, otras veces, edema moderado (Sega les, 1996). Figura 2. Enfermedad de Glasser: forma respiratoria. Aspecto pulmonar. Tomada de Ferri et al, 2000. 12 IntrrxJucción 1.2.6 Diagnóstico. Una de las dificultades para el diagnóstico correcto de Haemophi/us parasuis es la carencia de métodos diagnósticos rápidos y sendllos, así como capaces de diferenciar los serotipos presentes, cuestión que es sumamente importante ya que se ha demostrado pueden existir diferentes serotipos de la bacteria en una misma granja, la protección de la mayoría de las bacterinas comerciales es serotipo específica y algunos serotipos de las cepas de campo no producen inmunidad adecuada para ofrecer una protección real, razón por la cual algunas autobacterinas pueden no dar resultados satisfactorios. El diagnóstico de la infecdón por Haemophi/us parasuis está basado únicamente en signos clínicos, en presencia o ausenda de lesiones en la necropsia, y en el cultivo bacteriológico. (Vahle et al, 1997). Haemophi/us parasuis depende de una fuente externa de NAO para su aislamiento y credmiento, las muestras clínicas rutinariamente se cultivan sobre agar sangre con una cepa adyacente de S. aureus, posteriormente en PPLO con suplemento de NAO o sobre agar chocolate (Segales, 1996). El diagnóstico diferencial incluye otras bacterias no hemolíticas dependientes del factor V, tales como Actinobadllus indo/icus, Actinobadllus porcinus y Actinobacillus minar, como se muestra en la tabla 3 . la naturaleza fastidiosa de Haemophi/us parasuis a menudo perjudica el aislamiento de estos organismos de muestras clínicas. El uso de antibióticos (tales como Uncomidn y Bacitradna) en el medio de cultivo pueden mejorar la recuperadón de muestras clínicas contaminadas. (Pijoan et al, 1983). 13 -- -------- - ------ Introducción TABLA 3. Reacdones bioquímicas diferendales de bacterias NAD-dependientes aisladas de cerdos. Otros NAD-<lependientes Pasteurellaceae Caracteristicas H. Actinobacillus Actinobacillus Haemophilus Aclinobacillus Bioquimicas parasuis p/europlleumoniae millor lUXO/le porcimls Ureasa - + + - - Hemolisis - + - - - Indol - - - - - Fermentación de Glucosa + + + + +/- Lactosa - - + - +/- Suerosa + + + + +/- Manitol - + - - +/- Xilosa - + +/- - +/- L-Arabinosa - - - + +/- Rafinosa - - + + +/- Fuentes: Rapp-Gabrielson y Gabrielson 1992; y Moller el al. 1996. Aclinoba- cil/us itrdolicus - - + + +/- + +/- +/- - + Técnicas alternativas han sido propuestas para el diagnóstico de infea:iones por Haemophilus parasuis. El organismo se ha detectado, en muestras dínicas de animales infectados experimentalmente, por inmunohistoquímica (IHC), que también permite la detección de los organismos no viables en el citoplasma de células fagocíticas (Sega les, 1996). 14 Introduaión Otro método de diagnóstico son los ensayos de hibridación en placa de captura de oligonucleótidos espeáficos (OSCPH), es muy sensible detectando < 100 UFC/ ml en cultivos puros. Sin embargo se presentan reacciones cruzadas con aislamientos de Actinobacíl/us indo/icus (casamglia et al, 1999). El diagnóstico serológioo de Haemophi/us pa!aSUis es inconsistente e inexacto. la detección de anticuerpos oontra Haemophi/us parasuis han sido realizados por fijación del complemento (CF) (Nielsen, 1993), pruebas de hemaglutinación indirecta (IHA) (Miniats et al, 1991) y por enzimoinmunoensayo (ElISA) (Solano-Aguilar et al, 1999). También una prueba de PCR promete una mejor sensibilidad al detectar Haemophi/us parasuis de muestras clínicas. Esta técnica amplifica las reglón que codifica para el ARN 16s. Este ensayo detecta desde 102 UFC/ml, y se cree es mucho más sensible que el aislamiento tradicional. (Oliveira et al, 2001). Recientemente se ha desarrollado una PCR que permite la detecdón e identificación de la espede Haemophi/us parasuis, tanto a partir de muestras clínicas como en cepas aisladas en el laboratorio. El fundamento técnico del método desarrollado radica en las peculiaridades observadas en los genes tbp de las cepas de este microorganismo, respecto de otros patógenos pordnos próximos como Actinobadl/us suis y Actinobacil/us p/europneumoniae. El método permite discriminar un positivo a Haemophi/us parasuis de un positivo a Actino/Jacll/us p/europneumoniae y, lo que es más importante, otras cepas no patógenas de la familia Pasteurellacea presentes en el cerdo (Actinobacíl/us minor, Actinobacil/us porcinus y Actinobacil/us indo/icus) ofrecen resultados negativos (Ferri et al, 2000). 15 Introducción 1.2.7 Tratamiento El tratamiento es con antibióticos basándose en pruebas de sensibilidad (antibiograma), hasta el momento no existe un antibiótico autorizado, que sea específico contra el Haemophí/us parasuís. El antibiótico que se vaya a emplear debe ser administrado los más temprano posible con respecto a la infección buscando la "prevención" (Rosales, 2001). En los brotes graves de la enfermedad de Glasser, el uso de antibióticos tanto con fines terapéuticos como preventivos, posee un escaso valor, debiéndose administrar, parenteralmente, dosis altas ( de los productos más convenientes por lo general, penicilina, aunque se han descrito cepas resistentes) al comienzo de la infección, cuando empiezan a manifestarse signos dínicos; se debe tratar, además, la totalidad del grupo, sin esperar a que manifiesten signos o síntomas. (Trigo el al., 1996). Se sabe que los antibióticos que pueden ser utilizados para el tratamiento en contra de Haemophilus parasuis son penidlina, ampidlina, trimetroprim con sulfonamidas y tetraciclinas. También se ha reportado los antibióticos menos efectivos contra Haemophi/us parasuis son los aminoglucosidos y sulfonamidas. En otros trabajos se han encontrado cepas resistentes a diferentes tipos de antibióticos (Oprián y Mendoza, 2001b). En la tabla 4 se muestra el porcentaje de resistencia de Haemophí/us parasu/s a diferentes antimicrobianos. 16 Introducr:ión Tabla 4. Porcentaje de resistenda de H. parasuisa diferentes antimlcrobianos. AGENTE ANTIMICROBIANO % DE RESISTENCIA Ampidlina 0.0 Enroftoxacina 0.0 Cefalotina 0.0 Ceftiofur 2.1 Penicilina 2.1 Sulfaclorpirldazi 2.1 Gentamidna 4.3 Epectinomiclna 4.3 Trimetoprim/sulfa 6.4 AmlkacIna 6.4 Eritromlcina 10.6 Tetracidina 14.9 Neomicina 21.3 Apralan 29.8 aindamicina 40.4 Tomado de Oprlán y Mendoza 2001b. Las medidas profilácticas de administradón de antibióticos en granjas de cerdos SPF no han demostrado una gran efidencia al no poder redudr la morbilidad y la mortalidad ante un brote de la enfermedad de GIasser, debido a que los efectos han sido poco benéficos y de corta duraaón. Por lo que posiblemente el sistema más adecuado de control de la enfermedad sea la medicación individual y el uso de bacterinas que induyan el serotipo o los serotipos involucrados en el brote y presentes en la granja (Ciprián y Mendoza, 2001b). 17 -- - --- - ------------------- Introducción 1.2.8 Prevendón y conb'ol. La eliminación de H. parasuis de la granja puede no ser un objetivo deseable, puesto que como consecuenda de la mezda de cerdos de distintas edades con otros que albergan H. parasuls durante las últimas etapas de la producción, puede darse lugar a un brote de enfermedad con efectos devastadores desde el punto de vista económico. Por esta razón, la introducción de nuevos lotes con diferentes estados de salud debe ir acompañada de periodos de aislamiento y adimatadón sufidentemente largos para que se desarrolle inmunidad protectora, por vacunación o por exposldón natural al agente (Solano-AguiJar et al, 1999). La inmunidad natural y/o materna constituyen factores oiticos para el control de la enfermedad de Glasser. los cerdos expuestos ron anterioridad a cepas avirulentas de Haemophllus parasuls desarrollan resistenda a laexposldón con cepas virulentas (Nielsen, 1993). La vacunación de \as cerdas gestantes proporciona una inmunidad materna en los lechones, que se prolonga por un periodo de hasta cuatro semanas frente al mismo serotipo contenido en la bacterina (Solano-AguiJar et al,1999). Existen informes acerca del control, con éxito, por vacunación con bacterinas comerciales o autovacunas; en otras ocasiones, los resultados han terminado en un fracaso, probablemente debido a la falta de protecdón cruzada para los serotipos implicados en el proceso díniro. En cualquier caso, no se ha investigado lo sufidente el papel de la inmunidad materna inducida por bacterias en el desarrollo de la infección. Redentemente Rapp-Gabrielson et al (1997), han inmunizado madres con una bacterina comercial que incluía los serotipos 4 y 5, de modo que los cerdos nacidos resistieron el desafío. Los anticuerpos matemos no interferían con la vacunadón a la primera y tercera semanas de edad. La protección frente a otras cepas virulentas no siempre resulta evidente en los modelos experimentales. Aunque la protección cruzada es un objetivo primario de 18 Introducción las vacunas comerciales, las autovacunas pueden perder eficacia si están presentes más de una cepa o serotipo, o ha tenido lugar recientemente la introducción de un nuevo serotipo en la explotación. Todo ello permite conduir que se mantiene la duda de que los antígenos protectores puedan ser distintos de los factores de virulenda y/o los antígenos específicos de serotipo (Rapp- Gabrielson et al, 1997). Rapp-Gabrielson et al. (1996, 1997), utilizando una bacterina con os serotipos 4 y 5, han demostrado la eficada del desafio con diferentes cepas del mismo serotipo, así como protección cruzada frente a otros serotipos heterólogos, aunque en ningún caso la protección fue completa frente a todos los serotipos, ni siquiera frente a los más comunes en América del Norte. Esto quiere decir que previo al uso de bacterinas se debe tener presente que la mayoría de las granjas tienen más de un serotipo potendalmente causando la enfermedad, que no existe seguridad de que la cepa aislada sea una de las responsables de la enfermedad, además de que algunos aislamientos son deficientes en cuanto a la presenda de factores inmunogéniCOS protectivos (Rosales, 2001) Los programas de control pueden induir vacunación y tratamientos con antibióticos, sin descuidar las prácticas de manejo que tanta inddenda poseen en la creadón de situaciones de estrés sobre los animales (Ferri et al, 2000). 19 -------------------- - - /ntroducr:Jón 1.3 El estudio del PCR y las enfennedades respiratorias. La técnica de la Reacción en cadena de la Polimerasa (PCR) es considerada hoy en día como una herramienta imprescindible en el laboratorio de Biología Molecular e Ingeniería Genética (Luque y Herráez, 2001). El objetivo de esta técnica es la amplificación directa de un gen o un fragmento de ADN, o indirecta de un ARN (en este caso, a través de su ADN complementario, (cADN) , presentes en mezclas de muy diversas fuentes, sin necesidad de una pUrificación previa de la muestra integra original. Se puede partir de homogeneizados, extractos audos de tej ido, sangre completa, mezclas de fragmentos de ADN obtenidos con enzimas de restricción, muestras resultantes de la extracción y aislamiento de ADN. Las aplicaciones de la PCR son muy numerosas y variadas. Como ejemplos, pueden citarse: clonación acelular de fragmentos de ADN, detecdón de secuendas sin purificación previa, secuendaoon de ácidos nucleicos, establedmiento de polimorfismos de secuenda, rastreo de mutadones, tipificación de ADN para transplantes, diagnóstico de enfermedades genéticas, prenatales o no, determinación de secuendas específicas de AON relacionadas con situaciones patológicas definidas, resoludón de problemas forenses o arqueológicos, estudios evolutivos, detecdón de microorganismos infecciosos, detecdón de células tumorales, amplificación de AON para su posterior clonadón celular (Luque y Herráez, 2001). En microbiología la PCR se puede utilizar para identificar los microorganismos causantes de enfermedad y es de suma importancia en medicina donde es necesario un diagnóstico rápido. Hoy en día el PCR no se puede considerar como substituto de la bacteriología clásica. La PCR es inferior en sensibilidad a los métodos clásicos cuando las bacterias tienen crecimiento rápido, 20 Introducción no obstante tiene muchas ventajas al detectar microorganismos de crecimiento lento o cuando la detección se lleva a cabo en muestras contaminadas. Una de las ventajas más evidentes de la técnica de PCR es la rapidez de los resultados y de que se pueden trabajar muchas muestras. Con la bacteriología tradicional se necesitan un mínimo de dos días para alcanzar un diagnóstico certero. Pero en el caso del PCR, solamente se necesitan algunas horas. Por lo tanto las bacterias de lento crecimiento, o bacterias no cultivables, virus, así como hongos, son los mejores candidatos para ser detectados por PCR ( Mendoza y Pijoan, 2001). Muchas técnicas basadas en PCR han sido desaitas y se han aplicado en la medicina veterinaria. El diagnóstico rutinario de algunos laboratorios se enfoca en los siguientes microorganismos: P. multoclda se detecta toxina positiva ONT (+), M. hyopneumoniae (nested PCR), S. suis y H. parasuis (rep-PCR) y PRRSv (Taqman). Estos son los agentes principalmente implicados en el Complejo de la Enfermedad Respiratoria de los Porcinos. Este síndrome es cada vez más importante la causa de una baja productividad de los cerdos, caracterizado por un crecimiento lento, la baja de eficacia alimentida, anorexia, tos y disnea, donde estan involucrados estos microorganismos ( Mendoza y Pijoan, 2001). 21 Introducción 1.3.1 Secuencias ERIC. Cuando se realiza un análisis de ADN por métodos genotipicos, se incluyen dentro de este tipo de métodos todos aquellos en los que se estudia directamente la carga genética bacteriana, tanto la cromosómica como la extracromosómica. Aunque las técnicas aplicadas son similares, suele hacerse una primera distindón entre los estudios centrados sobre plásmidos y los estudios centrados en el ADN cromosómico. En el segundo grupo de técnicas basadas en el análisis de fragmentos amplificados por PCR, se utilizan primers que reconocen secuendas definidas del DNA (Badiola, 2000). En algunas ocasiones se han amplificado genes conoddos, o detenninadas zonas intergénicas, que muestran sufidente capacidad de discriminadón epidemiológica entre cepas, al someterse a estudio de los fragmentos obtenidos por la digestión de los productos ampliflicados con endonudeasas de restricdón (Stanley., et a/1995). En otras ocasiones se han utilizado oligonucle6tidos que reconocen Secuencias Palindrómicas Extragénicas repetitivas REP, altamente conservadas en eubacterias. Las regiones de ADN amplificadas con esta metodología corresponden a los genes estructurales flanqueados por los primers usados, por lo que puede representar solo una forma indirecta de observadón de las variadones de dichos genes (Versalovic et al., 1991). Estas secuencias REP parecen jugar un importante papel en la transcripción o en la estabilidad del mRNA y en la interacdón del ADN con la DNA polimerasa 1 (Wilson., et a/1990). 22 Introducción La técnica basada en el reconodmiento de las Secuendas Palindr6micas Extragénicas Repetitivas se denomina, genéricamente, REP-PCR "repetitive extragenic palindromic PCR". Existiendo dertas variaciones, como la que emplea primers que reconocen una subdase de elementos REP presentes en enterobacterias y conocidos como ERIC ("enterobacterial repetitive intergenic consensus" o ERIC) (ver tabla 5) (Vesalovic et a/1991). En 1992 se examinó la disbibudón de las secuendas Consenso Enterobacterial Repetitivo Intergénico(ERIC) dentro del genoma de una gran número de aislamientos de bacterias gram negativas. Las secuendas ERIC son altamente conservadas en el nivel de secuenda de nudeótido, pero su localización cromosómica difiere entre especies y cepas. Las secueáas ERIe tienen 126 pb Y parecen ser restringidas a regiones transcritas del genoma, cualquiera de las dos dentro de regiones intergénicas de operones poIidstronicos o en regiones no traducibles arriba o debajO de marcos abiertos de lectura (Brujin, 1992). Tabla 5. Secuendas ERIe. ERIC Consenso 5' -GTGMTCCCCAGGAGcrrACATAAGTAAGTGACTGGGGTGAGCG-3' ~ ERICALL S' -GTGAATCCCCAGGAGCTTACATAAGTAAGTGACTGGGGfGAGCG-3 ' ERIC1R .-- 3' -CAC TIA GGG GTC CTC GAA TGTA-S' ~ ERIC2 5' -AAG TAA GTG ACT GGG GTG AGCG-3' Tomado y adaptado de Versalovic el aL, 1991 23 Introducción La ERIC -PCR ha mostrado ser eficaz para dasificar bacterias a nivel de especie e induso para discernir entre cepas con diferentes grados de virulenda. la ERIC-PCR ha resultados ser altamente disaiminatoria, rápida y sendlla de llevar a la práctica, por lo que se le considera un método muy válido en estudios epidemiológicos ( Hu and Totake, 1997) 1.3.2 Secuencias ARN 16s Recientemente desarrollaron una prueba de PCR que promete una mejor sensibilidad al detectar Haemophi/us parasuis de muestras dínicas. Este ensayo detecta 102 UFC/mL, y se cree es mucho más sensible que el aislamiento tradidonal. Una de las prindpales aplicaciones del método es la definición de la prevalencia de infecciones sistémicas en la piaras afectadas (Oliveira et al, 2001) (Chang, 2003). En esta prueba de PCR se compararon las secuencia genética de la subunidad 16s del RNA ribosomal de H. parasuis con 56 secuendas 16s de bacterias realcionadas, induyendo las aisladas con mayor frecuencia en tejidos procedentes de cerdos. Muestras colectadas por hisopos estériles producen resultados en menos de 24 horas. la prueba de PCR es más específica produciendo resultados negativos probados cuando se usaron 15 bacterias comúnmente aisladas de tejido de cerdo (Oliveira et al., 2001). 24 1.4 Justificadón e hipótesis. 1.4.1lustificaci6n. JustiliaJdón la actividad porcina en México durante los últimos años ha presentado un importante desarrollo como resultado de trabajar cada vez más sistemas intensivos de producción, así como a la adopción de nuevas tecnologías provenientes de otros países (Quiles, 2001). En esta moderna industria porcina, algunos procesos infecdosos de origen bacteriano cursan con inflamadón de las meninges. Debe mendonarse especialmente la infecdón por Haemophilus parasuis que es el causante de la enfermedad de Glasser. Se considera, en la actualidad, uno de los problemas emergentes pordnos de mayor interés económico y áentífico, asodado a determinadas prácticas de manejo ligadas a explotadones calificadas como "excelentes" desde el punto de vista sanitario, induyendo explotadones SPF (libres de patógenos específicos) o, simplemente, de alto estatus sanitario. En este tipo de granjas la enfermedad aparece de forma fulminante, con muertes súbitas que, en ocasiones, adquieren niveles preocupantes. Probablemente, la coinddenda con nuevos síndromes respiratorios en los que se implican otras bacterias o virus ha contribuido de modo decisivo al incremento de la prevalenda y gravedad de la enfermedad. (Ferri et al, 2000). Por eso el estudio de la epidemiología en las piaras es muy importante. Técnicas como la ERIC-PCR han mostrado resultados muy útiles porque identifica cepas individuales, aún del mismo serotipo. En estos estudios han demostrado que la mayoría de los brotes de la enfermedad en granjas son debidos a una sola cepa y que existe transmisión de estas cepas entre granjas (Mendoza et al, 1999). Para el caso de México se necesita saber si el Haemophilus parasuis tiene el mismo comportamiento dentro de las granjas, ya que seria de gran ayuda, para este sector, establecer el diagnóstico por ERIC-PCR para el control de la enfermedad de Glasser. 25 HipÓteSIs 1.4.2 Hipótesis. Si logramos estandarizar la técnica de PCR con los oligonucleótidos ERIC y Hps para el diagnóstico de la enfermedad de Glasser entonces podremos estudiar el comportamiento de las cepas de Haemophilus parasuis dentro de las granjas. 26 Objetivos 2. OBJETIVOS. 2.1 OBJETIVO GENERAL. Evaluar la técnica de ERIC-PCR mediante la obtendón de muestras de campo positivas a Haemophilus ~~is para la detecdón temprana de la enfermedad de Glasser y estandarizar la técnica. 2.2 OBJETIVOS PARnCULARES. Aislar Haemophilus ~rasuis de muest:ras de pulmón, líquido cefalorraquídeo y cometes nasales de cerdo. Establecer el diagnóstico de Haemophilus parasuis mediante la técnica de PCR utilizando los oligonucleótidos ERIC l-R y ERIC 2. Evaluar la espedficidad de la técnica ERIC -PCR para la detecd6n de Haemophilus parasuis utilizando otras cepas bacterianas del tracto respiratorio de los cerdos. Comparar los inidadores ERIC-IR y ERIC 2 con los oligonucleótidos de Hps-R Y Hps-F para el diagnóstico de la enfermedad de Glasser. 27 --_.-._- ---- --- --- - Material Y métrxIos 3. Material y métodos. 3.1 Obtendón de una cepa de Haemophilus parasuis. La cepa de Haemophilus parasuis se obtuvo del laboratorio de Virología y Microbiología, Coordinación General de Estudios de Posgrado FES Cuautitlán, Campo 1. Está descrita como una cepa de Haemophilus parasuis serotipo 5 Nagasaki. El cultivo de la cepa se realiza en medio de cultivo agar PPlO con una estria de Staphy/ocoa:us aureus Cowan 1 y se incuba 24 horas a 37°C. Posterionnente se toman las colonias cercanas a la estria y se siembran en cultivo agar enriquecido PPlO con levadura. Una vez obtenida la bacteria se le realizó tinción de Gram y las pruebas bioquímicas ureasa, catalasa y oxidasa. Parte del credmiento bacteriano se coloca en Skilmilk y se guarda a -70°C para preservar1o. La otra parte de este cultivo se cosecha en PBS para la extracción de ADN. 3.2 Estandarizadón de la extracción de ADN de Haemophilus parasuis por el método Fenol-CIoroformo. Con la cepa obtenida se inició el trabajo experimental empleando la técnica referida por Ruiz et al (2001) para la extracdón de ADN para Haemophilus parasuis. A esta técnica se realizaron algunas modificadones para utilizarla en el presente trabajo. 28 -- - - - --- ----- Material Y métodos Se cultivo en agar PPLO con levadura y se cosecha en PBS, se coloca 1.0 mL de PBS en tubos eppendorf de 1.5mL. Se centrifugo en una microcentrifuga Beckman Microfuge ETM por 5 minutos a 14,000 rpm. Posteriormente se resuspendió el sedimento en 400 ~L de PBS y se colocó el tubo en agua hirviendo durante 10 minutos. A continuación se agregaron 250 ~L de fenol isoamil cloroformo, se mezcló bien y se centrifugó durante 2 minutos a 14,000 rpm. la capa superior se colocó en otro tubo eppendorf de 1.5 mL y se le añadieron 250 ~L de isoamil cloroformo mezclándolo 40X, después se centrifugó 2 minutos a 14,000 rpm. Se obtuvo la capa superior en un tubo eppendorf de 0.5 mL y se agregó 12 ~L de acetato de sodio y 400 ~L de etanol al 100%, la mezcla se deja en hielo 45 minutos. Pasado este tiempo se centrifugó 15 minutos a 14,000 rpm. Se decanto el alcohol y se agregaron 70 ~L de etanol al 70% sin resuspender. Después se centrifugó 5 minutos a 14,000 rpm. Por último se decanto el alcohol y se dejÓ secar. El ADN se resuspende en 50 JJL de agua miliQ y se almacena a 4°C. 3.3 Estandarización de la técnica ERlC-PCR. En el presente estudio para la identificación de Haemophilus parasuis con la prueba de reacdón en cadena de la polimerasa de secuendas consenso enterobacterial repetitivo intergénico (ERIC) se utilizaron 2 oligonucleótidos, adquiridos de la empresa XXIOr® O.Walek y se presentan en la siguiente tabla. Tabla 6. Oligonucleótidos empleados.ERIC-1R 5' - ATG TAA GCT CCT GGG GAT TCAC-3' ERIC-2 5' - AAG TAA GTG ACT GGG GTG AGCG-3' 29 Material y métrx:Jos Para la reacción fueron usados 9 IJL de la suspensión de ADN molde, Buffer QUIAGEN® a una concentradón final de 1X, 2.5mM de MgCI2, 200IJM de cada dNTP, O.4IJM de cada oligonudeótido, 8.51JL de agua miliQ y lU de Taq DNA polimerasa. El volumen total de la reacdón fue de 251JL. También se realizó una variadón de esta téatica utilizando una soludón Q QUIAGEN®, esta solución fue empleada en sustitudón de los 2.5mM de MgCh. De esta manera se optimizo la reacción y se obtuvieron mejores resultados. Las reacdones fueron corridas en un termocidador Techne modelo Progene™ durante 30 dclos con los siguientes pasos: • Desnaturalización a 94°C por 0.5 minutos. • Alineamiento a 40°C por 2 minutos. • Extensión a 72°C por 2 minutos. Con una Desnaturalización inidal a 94°C durante 5 minutos y una extensión final a 72°C por 7 minutos. Alícuotas de 5IJL de la muestra amplificada fueron cargadas sobre un gel de agarosa al 2% con 0.5 IJg/mL de Bromuro de etidio corrido a 80v por 60 minutos. Los geles fueron visualizados y fotografiados usando el transiluminador GENE GENIUS Bioimaging System . 30 --------- -- Material Y métodos 3.4 Obtención de cepas de Streptococcus su/s, Pasteurella multocida, Sordetella bronch/septica y Actinobadllus pleuropneumonJae serotipo 2. Las cepas de Streptococcus suis, Pasteurella multocida, 80rrJetella bronchiseptica y Actinobacillus pleuropneumoniae serotipo 2 se obtuvieron de aislamientos de casos dínicos de campo realizados por el laboratorio de Virología y Microbiología, Coordinación General de Estudios de Posgrado FESC-l. El QJltivo de la cepa de Streptoaxcus suis se llevó a cabo en medio de Agar Sangre ya que la bacteria es Beta hemolítica, también se observó al microscopio que se trataba de una bacteria en forma de cocos Gram positiva. La cepa de Pasteurella multodda fue cultivada en medio Agar BHI y se le realizaron las pruebas de Indol, Urea, Nitratos, OF Y Gram. Para 80rdetella bronchiseptica se utilizó medio Agar BHI y Agar Sangre. Para Actinobacillus pleuropneumoniae se realizó el cultivo en Agar BHI y Agar Sangre con una estría de cepa nodriza de 5taphylococcus aureus Cowan 1. Las colonias cercanas a la estría se resiembran en BHI con levadura. Todas las cepas bacterianas se incubaron por un periodo de 24 horas a una temperatura de 37°C. 3.4.1 Extracción de ADN de cepas bacterianas. Después de obtener las cepas de 5treptocoa:us suis, Pasteurella multodda, Bordetella bronchiseptica y Actinobacillus p!europneumoniae serotipo 2, se realizaron las extracciones de AON de cada una de las bacterias. La extracción de ADN se llevo a cabo por el método estandarizado y bajo las mismas condiciones en las cuales se realizó la extracción de Haemophilus parasuis. 31 Material Y métodos 3.5 Prueba de especificidad. Para esta prueba se utilizaron cada una de las extracdones de las bacterias y se preparó la mezcla de reacción para la ERIC-PCR. Para la reacción fueron usados 9 IJL de la suspensión de AON molde de cada bacteria, Buffer QUIAGEN® a una concentración final de lX, Solución Q QUIAGEN® lX, 200 IJM de cada dNTP, 0.4 IJM de cada oligonucleótido, 8.5 IJL de agua miliQ y lU de Taq ONA polimerasa. Se tomaron alícuotas de 5 IJL de cada uno de los productos amplificados y se cargaron en gel de agarosa al 2% con 0.5 rng/mL de bromuro de etidio a 80V por 60 minutos. 3.6 Muestreo. Como Haemophílus parasuís se puede aislar de sitios respiratorios y sistémicos, el muestreo para el aislamiento de cepas de esta bacteria se llevo a cabo de tres sitios de la anatomía del cerdo. los sitios fueron: pulmón, líquido cefalorraquídeo y cometes nasales. 3.6.1 Muestreo en pulmones. Se tomaron muestras de 20 pulmones de cerdos que llegaron al laboratorio de diferentes granjas de México. los pulmones eran de cerdos con sospecha de posible infección por Haemophilus parasuis. Con pinzas y tijeras de disea:ión estériles se le realiza un corte profundO al pulmón en la zona donde se localiza la parte afectada (fig 3). Posteriormente con el tejido se hace una impronta en el medio Agar PPlO, se siembra el agar de forma masiva y se coloca la estría de Staphyloccocus aureus Cowan I, las cajas se incuban durante 24 horas a 3JOC. las colonias cerca de la estría que realizaron satelitismo son cultivadas en Agar PPlO con extracto de levadura. 32 Material y métodos FIgura 3. Muestreo en pulmón. 3.6.2 Muestreo en liquido cefalorraquídeo. las muestras de Líquido cefalorraquídeo llegaron al laboratorio procedentes de dos granjas de los estados de Sonora y Puebla. Las muestras llegaron en tubos y se procedió a tomar un inoculo de cada uno de los 25 tubos como se muestra en la figura 4. El inoculo fue colocado en medio Agar PPLO el cual fue sembrado de forma masiva, con la respectiva estría de 5taphylococcus aureus Cowan 1 y se incubaron a 37°C durante 24 horas. Las colonias cerca de la estría que realizan satelitismo son cultivadas en Agar PPLO con extracto de levadura. Figura 4. Muestreo en Uquído cefalorraqufc!eo. 33 Material y métodos 3.6.3 Muestreo en cometes nasales. El muestreo de cornetes nasales de cerdo se llevo a cabo en el Centro de Enseñanza e Investigación en Producción Porcina de la Facultad de Veterinaria de la UNAM en Jilotepec Estado de México. se muestrearon 37 cerdos de las áreas de maternidad y destete, también se tomo muestra de cerdos pelones mexicanos que es una raza mexicana que por el bajo consumo de su carne está en peligro de extinción. El muestreo se realizó inmovilizando al animal y tomando exudados de las fosas nasales con hisopos estériles, los cuales se colocaron en tubos con caldo PPLO como medio de transporte (flg. S). Los tubos con las muestras fueron transportados en una caja con refrigerantes. A la llegada al laboratorio se procediÓ a colocar improntas de las muestras de cornetes nasales con los hisopos en cajas petri con Agar PPLO, se sembraron de forma masiva y se les coloco la estría de S. aureus. Figura 5. Muestreo en cometes nasales de cerdo. 34 Material Y métodos 3.7 Prueba de ERlC-PCR con las muestras obtenidas. Con las extracdones que fueron hechas a las cepas aisladas de pulmones se llevo a cabo la ERIC-PCR, de cada extracción se tornaron 9 ~L de la suspensión con AON. La mezcla de reacción, la amplificación y el corrimiento de las muestras en gel se realizaron de la fonna ya antes descrita para esta técnica. En el caso de las muestras de líquido cefalorraquídeo se tomo de cada una de ellas un inoculo de 50 ~L, el cual fue centrifugado a 14,000 rpm durante 5 minutos, el botón fue resuspendido en PBS y se realizó la extracción con el método Fenol-doroformo. De estas extracciones se tomaron 9 ~L de la suspensión con ADN para la mezcla de reacdón para la amplificación por el método ERIC-PCR. Para las muestras de cometes nasales, también se realizó una extracción directa de los hisopos. Los hisopos se colocaron en un tubo Eppendorf con PBS y se centrifugaron a 14,000 rpm durante 5 minutos, el botón se resuspendió nuevamente en PBS y a continuación se procedió a realizar la extracción con Fenol-cloroformo. Las muestras fueron amplificadas siguiendo la metodología de ERIC-PCR. 35 Material Y métodos 3.8 Estandarizadón de la PCR con los iniciadores Hps R Y Hps F. En el presente trabajo también se utilizó una prueba de PCR desarrollada por Oliveira et al., 2001, para amplificar la región que codifica para la subunidad 16s del RNA ribosomal de Haemophilus parasuis y comparar los resultados con los obtenidos mediante el método de fRIC-PCR. los oligonucleótidos utilizados fueron adquiridos de la empresa XXID~ D.Walek y se presentan en la siguiente tabla. Tabla 7. Oligonudeótidos Hps. Hps-R S' - GGC TIC GTC ACC ere TGT-3'Hps-F S' -GTG ATG AGG AAG GGT GGT GT-3' Para la reacción fueron usados 3 ~L de la suspensión de ADN molde de Haemophilus parasuis, Buffer QUIAGEN® a una concentradón final de 1X, saludón Q QUIAGEN®, 200 ~M de cada dNTP, 0.4 ~M de cada oligonudeótido, 14.5 ~l de agua miliQ y 1U de Taq DNA poIimerasa. El volumen total de la reacdón fue de 25 ~L la reacdón fue corrida en un termocidador Techne Progene™ durante 30 dclos con los siguientes pasos: • Desnaturalización a 94°C por 0.5 minutos. • Alineamiento a 59°C por 0.5 minutos. • Extensión a 72°C por 2 minutos. 36 Material y métodos Con una Desnaturalización inidal a 94°C durante 5 minutos y una extensión final a 72°C por 5 minutos. Se tomaron alícuotas de 5 IJl de la muestra amplificada fueron cargadas sobre un gel de agarosa al 2% con 0.5 IJgfml de Bromuro de etidio corrido a 80V por 60 minutos. los · geles realizados con esta técnica fueron visualizados y fotografiados usando el transiluminador GENE GENIUS Bioimaging System . 3.9 Detección de Haemophilus parasuiscon oligonudeótidos Hps. Las extracciones de ADN hechas tanto a las cepas de Haemophilus parasuis aisladas de 3 sitios diferentes (pulmón, lCR y cometes nasales) como las extracciones realizadas directamente de las alícuotas de lCR Y de los hisopos nasales, fueron sometidas a la amplificación por PCR con los oligonudeótidos Hps- R Y Hps-F con la técnica descrita anteriormente en el apartado 3.11. 37 Resultados 4. RESULTADOS. La extracción de ADN de la cepa de Haemophi/us parasuis serotipo 5 de Nagasaki fue utilizada con éxito para estandarizar la técnica de ERIC-PCR. El ADN molde de esta cepa nos sirvió como control positivo para todas las pruebas de PCR realizadas durante el estudio. En la figura 6 se muestran los resultados de amplificación cuando se utilizan diferentes concentraciones de MgCI2, pero se obtiene una mejor definición de los fragmentos amplificados cuando se agrega en lugar del magnesio una solución con el nombre "Q solution" proporcionada por el proveedor QUIAGEN. Esta solución fue empleada para todas las mezclas de reacción preparadas para PCR. La reproducibilidad de la técnica ERIC-PCR fue buena, debido a que primero se realizó la estandarización de la extracción de ADN y que las concentraciones de los reactivos fueron las adecuadas para llevar a cabo las reacciones. Figura 6. Estandarización de la técnica ERIC-PCR. M, marcador MXHI; a, producto de amplificación de H. parasuis con 2.Sj.JM de MgCI2; b, control negativo; e, producto de amplificación de H. parasuis con S.Oj.JM de MgCl2; d, producto de amplificación de H. parasuis con solución Q QUIAGEN® lx. 38 Resultados Los oligonucleótidos ERIC iR y ERIC2 no muestran especificidad para la detección del Haemophi/us parasuis, es decir que no solo amplifica muestras de ADN molde de esta bacteria Gram negativa sino que también lo hacen con las muestras de otras cepas representativas del tracto respiratorio del cerdo. Sin embargo muestras obtenidas de los productos de amplificación de cada una de las cepas bacterianas expuestas si mostraron un bandeo selectivo (fig 7). Figura 7. Prueba de especificidad de la técnica ERIC-PCR. M, marcador MXIII; Hps Control positivo producto de amplificación de H. parasuis; App, producto de amplificación de A. pleurpneumoniae; Bb, producto de amplificación B. bronchiseptica; Pm, producto de amplificación de P. multocida; Ss, producto de amplificación de S. suiS; (-), control negativo. 39 Resultados En cambio cuando se corrieron la~ muestras amplificadas de PCR con los oligonuclótidos Hps si se obtuvo una sola banda de aproximadamente 821 pb para Haemophi/us parasuis (fig. 8). Ninguna de las muestras de ADN de las cepas de A. p/europneumoniae, P. mu/tocida y S.suis fueron amplificadas con esta prueba de PCR. Figura 8. Prueba de especificidad de los oligonucleótidos Hps-Ry Hps-F. M, marcador MXIII; App, producto de amplificación de A. pleurpneumoniae; Pm, producto de amplificación de P. multocida; Ss, producto de amplificación de S. suis, Hps, control positivo producto de amplificación de H. parasuis, (-), control negativo 40 Resultados Con respecto al muestreo, se logró el aislamiento de 3 cepas de Haemoph/lus parasuls de los 20 pulmones muestreados (Tabla 8). En la figura 9 se muestra una cepa de Haemophilus parasuis aislada de pulmón. La identifICación primaria de las cepas se realizó con la prueba de Gram y las pruebas bioquímicas de ureasa, catalasa y oxidasa. Los resultados de estas pruebas nos indicaron que se tenia a la bacteria pura. las cepas eran cocobacilos Gram (-), sin actividad de ureasa, y positivas a la prueba de cata lasa y oxidasa. Posteriormente a la identificación se completo la extracción de AON de las 3 cepas y con estas se llevo a cabo la ERlC-PCR. Figura 9 . Aislamiento de Haemoph/lus {JiIrasuls. Crecimiento en medio Agar PPLO con estría de S. aureus Cowan 1. 41 Resultados T bl 8 A· l . t d}f, . d a a . IS amlen os e aemopJ 1 liS paraSUIS e pu mones d d e cer o. No. Granja Cerdo Aislamiento de muestra Haemophilus parasuis. 1 Los amigos C.d. Obregón. Cerdo 3 - 2 Los amigos C.d. Obregón Cerdo 5 - 3 Los amigos C.d. Obregón Cerdo 6 - 4 Puebla Cerdo con 12 + semanas sin medicar. 5 AMTEC Occidente. Lechón 36 días. - 6 AMTEC Occidente. Lechón 36 días. - 7 Granja Rosita. Cerdo 78 días. - 8 Alfredo Franco. Cerdo 45d. - 9 Alfredo Franco. Cerdo 37d. - 10 Alfredo Franco. Cerdo 53d. - 11 Alfredo Franco. Cerdo 61d. + 12 Grupo Soles Sonora. Lechón lo - 13 Grupo Soles Sonora. Lechón 4. + 14 Melchor Ocampo. Lechón 8 semanas. - 15 Zapotlanejo Jalisco Lechón 1 9 semanas. - 16 Zapotlanejo Jalisco Lechón 2 10 - semanas. 17 Zapotlanejo Jalisco Lechón 3 9 semanas - 18 Jilotepec Cerdo 12ME - 19 Jilotepec Destete 19 - 20 Jilotepec Destete 22 - En el caso de las muestras de líquido cefalorraquídeo no se obtuvo ningún aislamiento de la bacteria Haemophilus parasuis (Tabla 9). Sin embargo se sabía que aunque no se logré el aislamiento de la bacteria, esta puede estar presente y se puede comprobar con otras técnicas como por ejemplo la Inmunofluorescencia Directa. De esta manera se procedió a las extracciones de ADN directamente de las muestras de LCR, las cuales se completaron de manera exitosa y con estas se consiguió identificar 4 muestras positivas con los métodos de PCR. 42 Resultados T bl 9 A" I d }f, hl a a . IS amientos e aemop, i us parasuis d e líquido cefalorraquídeo. No. Granja Cerdo Aislamiento de muestra Haemophi/us parasuis. 1 Sonora C7 8 semanas Gpo.38 - 2 Sonora LCR #3 - 3 Sonora C8 7 semanas Gpo. 39 - 4 Sonora LCR #6 - 5 Sonora C8 8 semanas Gpo.39 - 6 Sonora C9 7 semanas Gpo.39 - 7 Sonora C9 7 semanas Gpo.39 - 8 Sonora C3 78 días - 9 Sonora C5 - 10 Sonora C3 - 11 Sonora C4 78 días - 12 Sonora C1 36 días - 13 Sonora C2 26 días - 14 Tehuacan Puebla LCR-7b - 15 Tehuacan Puebla LCR-7a - 16 Tehuacan Puebla LCR-5 - 17 Tehuacan Puebla LCR-5b - 18 Tehuacan Puebla LCR-9a - 19 Tehuacan Puebla LCR-9b - 20 Tehuacan Puebla LCR-3b - 21 Tehuacan, Puebla LCR-7a - 22 Tehuacan Puebla LCR-9b - 23 Tehuacan Puebla LCR-7b - 24 Tehuacan Puebla LCR-3a - 25 Tehuacan, Puebla LCR-1a - Del muestreo de cornetes nasales solo se consiguió un aislamiento (Tabla 10). La cepa se identificó de la misma forma que las 3 cepas aisladas de pulmón. A cada uno de los hisopos con los que se muestreo los cornetes nasales de los cerdos se les trato para obtener la extracción de ADN resultando eficiente la metodología empleada ya que se obtuvieron productos de PCR de 7 muestras. 43 Resultados Tabla 10. Aislamiento de Huemophilus parasuis de muestras de cornetes nasales de cerdos No. Granja Cerdo Aislamiento de muestra Haemophi/us parasuis 1 Jilotepec $-1 - 2 Jiloteoec $-2 - 3 Jilotepec $-3 - 4 Jiloteoec $-4 - 5 Jiloteoec $-5 - 6 Jilotepec $-6 + 7 Jiloteoec $-7 - 8 Jilotepec $-8 - 9 Jiloteoec $-9 - 10 Jiloteoec$-10 - 11 Jiloteoec Destete 1-1 - 12 Jiloteoec Destete 1-3 - 13 Jilotepec Destete 1-4 - 14 Jiloteoec Destete 1-5 - 15 Jilotepec Destete 1-6 - 16 Jiloteoec Destete 1-7 - 17 Jiloteoec Destete 1-8 - 18 Jiloteoec Destete 1-9 - 19 Jilotepec Destete 1-10 - 20 Jiloteoec M574 -1 - 21 Jilotepec M571-2 - 22 Jiloteoec M504-1 - 23 Jiloteoec M504-2 - 24 Jilotepec M504-3 - 25 Jiloteoec M508-1 - 26 Jiloteoec 74ME - 27 Jiloteoec 10M - 28 Jiloteoec 72M - 29 Jiloteoec 71M - 30 Jiloteoec 12ME - 31 Jiloteoec 11M - 32 Jilotepec 75ME - 33 Jiloteoec 73M - 34 Jiloteoec 70M - 35 Jilotepec 8P - 36 Jiloteoec E2 - 37 Jiloteoec 9PE - 44 Resultados De las 3 muestras de ADN obtenidas de cepas de Haemophi/us parasuis aisladas de pulmón se obtuvieron 2 perfiles de huellas de ADN diferentes (fig.l0). La cepa de Haemophi/us parasuis aislada del pulmón de la granja Franco produjo múltiples fragmentos, dos de ellos entre las 750 pb Y dos más por debajo de los 250 pb. Las cepas obtenidas de Puebla y Sonora muestran patrones muy similares entre ambas, incluso muy parecidos al patrón mostrado por el control positivo de Haemophi/us parasuis serotipo 5 de Nagasaki. Figura 10. Perfiles de fragmentos de ADN amplificados con ERIC-PCR de muestras de pulmón. 1, marcador MXIII; 2, control (+) producto de amplificación de H. parasuis serotipo 5 Nagasaki; 3, control (-); 4, producto de amplificación de H. parasuis aislado del pulmón 13; 5, producto de amplificación de H. parasuis aislado del pulmón 11; 6, producto de amplificación de H. parasuis aislado del pulmón 4. 45 - ------------- Resultados Las 3 cepas aisladas de pulmón con sospecha de infección por Haemophilus parasuís fueron positivas a la prueba de PCR con oligonucleótidos Hps. En la figura 11 se pueden observar los fragmentos de amplificación de aproximadamente 821 pb que corresponden a la región que codifica para la subunidad pequeña 165 del ARN ribosomal. 2642pb 750pb 500pb 250pb Figura 11. Fragmentos de ADN amplificados con oligonucleótidos Hps-R y Hps-F de muestras de pulmón. M, marcador MXIIl¡ 1, control (+) producto de amplificación de H. parasuÍ$ serotipo 5 Nagasakl¡ 2, producto de amplifICación de H. parasuis aislado del pulmón 13; 3, producto de amplifICación de H. parasuis aislado del pulmón 11; 4, producto de amplificación de H. parasuis aislado del pulmón 4; 5, control (-). 46 -------------- Resultados Debido a que no se logro aislar ninguna cepa de Haemophi/us parasuis de las muestras de líquido cefalorraquídeo, las 25 muestras de la extracción directa de ADN fueron sometidas a PCR para amplificar la región que codifica para la subunidad 16s del RNA ribosomal. De un total de 25 muestras de ADN obtenidas del LCR cuatro dieron positivo a Haemophi/us parasuis lo cual indica la presencia de esta bacteria incluso cuando no se llega obtener el aislamiento (fig 12). 2642pb 7S0pb SOOpb 2S0pb M 1 234567 Figura 12. Fragmentos de ADN amplificados con oligonucleótidos Hps-R y Hps-F de muestras de líquido cefalorraquídeo. M, marcador MXIII; 1, control (+) producto de amplificación de H. parasuis serotipo 5 Nagasaki; 2, producto de amplificación de ADN de H. parasuis extraído directamente de LCR No 7; 3, producto de amplificación de ADN de H. parasuis extraído directamente de LCR No 13; 4, producto de amplificación de ADN de H. parasuis extraído directamente de LCR No 14; 5, producto de amplificación de ADN de H. parasuis extraído directamente de LCR No 14; 6, producto de amplificación de ADN de H. parasuisextraído directamente de LCR No 20; 7, control (-). 47 Resultados Con las 4 muestras positivas a Haemophilus parasuis con los oligonucleótidos Hps-R y Hps-F se realizó la técnica de ERIC-PCR (fig. 13). Se obtuvieron 2 perfiles de fragmentos diferentes. Dos fragmentos por debajo de los 250 pb se obtuvieron de los productos de amplificación de las muestras de LCR 7, 14 Y 20. La muestra de LCR 13 presentó un patrón de huellas genómicas diferente con fragmentos superiores a las 250 pb. Figura 13. Perfiles de fragmentos de ADN amplificados con ERIC-PCR de muestras de líquido cefalorraquídeo. M, marcador MXIII; 1, control (+) producto de amplificación de H. parasuis serotipo 5 Nagasaki; 2, producto de amplifICaCión de ADN de H. parasuis extraído directamente de LCR No 7; 3, producto de amplificación de ADN de H. parasuis extraído directamente de LCR No 13; 4, producto de amplificación de ADN de H. parasuis extraído directamente de LCR No 14; S, producto de amplificación de ADN de H. parasuisextraído directamente de LCR No 14; 6, producto de amplificación de ADN de H. parasuisextraído directamente de LCR No 20; 7, control (-). 48 - - - - - - - ------------ - Resultados En consecuencia a que solo se logró el aislamiento de una cepa de Haemophi/us parasuis de cornetes nasales de cerdo, a todas las extracciones de las 37 muestras se les realizó la prueba de PCR con oligonucleótidos Hps. En la Figura 14 se puede observar 8 muestras fueron positivas a Haemophi/us parasuis ya que se amplificó el fragmento correspondiente a 821 pb. } M 1 2 ~ 4 5 6 7 8 9 10 11 . ' • • ! • ... - - -- 11 .. ... M 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 • • -l. 11 •• I • Figura 14. Fragmentos de ADN amplificados con oligonucleótidos Hps-R y Hps-F de muestras de cornetes nasales. M, marcador MXIII; 1, control (+) producto de amplificación de H. parasuis serotipo 5 Nagasaki; ; 2, control (-); 5, producto de amplifICación de ADN de H. parasuisextraíclo directamente de la muestra 3; 6, producto de amplificación de ADN de H. parasuis extraído directamente de la muestra 4; 8, producto de amplificación de ADN del aislamiento de H. parasuis de la muestra 6; 9, producto de amplificación de ADN de H. parasuis extraído directamente de la muestra 7; 10, producto de amplificación de ADN de H. parasuis extraído directamente de la muestra 8; 11, producto de amplificación de ADN de H. parasuis extraído directamente de la muestra 9; 13, producto de amplificación de ADN de H. parasuis extraído directamente de la muestra 11; 14, producto de amplificación de ADN de H. parasuis extraído directamente de la muestra 12; 3,4,7,12,15,16,17,18,19,20,21,22 correspondientes a las muestras que no amplificaron. 49 Resultados El ADN de las muestras 3, 6, 8, 9, 11 Y 12 (extraído directamente de hisopos de cornetes nasales) incluyendo también el ADN de la muestra 7 el cual es de la cepa aislada, produjeron múltiples fragmentos de amplificación (fig 15). Los patrones de huellas genómicas son similares entre las muestras 6, 9, 11 Y 12. En el caso de la muestra 7 presenta fragmentos por arriba de las 750 pb lo que indica una diferencia entre los otros productos de amplificación. La muestra 3 solo produjo una sola banda entre las 250 y 500 pb por lo que hace no tenga relación con los fragmentos obtenidos en la otras muestras. Figura 15. Perfiles de fragmentos de ADN amplificados con ERIC-PCR de muestras de cornetes nasales. M, marcador MXIII; 1, producto de amplificación de ADN de H. parasuis extraído directamente de la muestra 8 ; 2, producto de amplificación de ADN de H. parasuis extraído directamente de muestra 3; 3, producto de amplificación de ADN de H. parasuis extraído directamente de la muestra 6; 4, producto de amplificación de ADN del asilamiento de H. parasuis de la muestra 7; S, producto de amplificación de ADN de H. parasuis extraído directamente de la muestra 9; 6, producto de amplificación de ADN de H. parasuis extraído directamente de la muestra 11; 7, producto de amplificación de ADN de H. parasuis extraído directamente de la muestra 12. 50 5. Discusión. Este estudio se desarrolló como primera aplicación práctica de ERIC-PCR para evaluar la variabilidad de aislamientos de Haemophilus parasuis en México. Una de las finalidades del trabajo fue estandarizar la técnica de ERIC-PCR para ser reproducida en futuros estudios sobre la afección de piaras
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